电铸、电刷镀加工课件

1、电铸、电刷镀加工主讲：朱 利 强电铸加工电铸的基本原理2电铸的特点3 电铸的应用、设备4电铸的优缺点5电铸的发展趋势6 电铸的定义1电铸电铸是利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的特种加工方法。电铸、电刷镀基本原理利用电化学过程中的阴极沉积现象来进行成形加工的。即用导电的原模作阴极,用于电铸的金属作阳极,用电铸材料的金属盐溶液作为电铸液。在直流电流的作用下,金属盐中的金属失去电子而成为正的金属离子,源源不断地补充到电铸液中,使电铸液的浓度保持基本不变,当原模上的电铸层达到所需要的厚度时取出,将电铸层与原模分离,获得与原模型相反的电铸件。它有什么特点?电铸是在芯模表面电沉积金属

2、，然后使两者分离来制取零件的工艺。其基本原理与电镀相同，其区别在于电镀层要与基材牢固结合，而电铸层要与基材(芯模)分离；电镀层的厚度一般只有几微米到几十微米，而电铸层有零点几毫米到几毫米产品展示电铸镍标牌 某平板电脑后壳电铸设备由电铸槽、直流电源(一般是12伏,几百至几千安) 以及电铸溶液的恒温、搅拌、循环和过滤等装置组成。电铸溶液采用含有电铸金属离子的硫酸盐、氨基磺酸盐、氟硼酸盐和氯化物等的水溶液。电铸的主要缺点是效率低，一般每小时电铸金属层的厚度为0.020.05毫米。采用高浓度电铸溶液，并适当提高溶液温度和加强搅拌等措施，可以提高电流密度，缩短电铸时间，从而可以提高电铸效率。这种方法在镍

3、的电铸中已获得应用。电铸设备一种金属成型加工的工艺，电铸具有下述优点：1)能准确的复制出芯模的表面形貌。如用电铸镍制造压制唱片或光盘的压膜。2)可将难以甚至不能进行的内型面加工转变为容易进行的外型面加工，从而可大大提高加工零件的精度。如电铸生产特殊型面的波导管、气切割嘴、塑料注射成型模具型腔。 3)容易得到由不同金属或金属与非金属组合的多层结构件。如在芯模上电沉积薄的金、银、铜层后再缠绕碳纤维环氧复合材料来制作轻型波导。 4)可电铸连接某些不能或不便于焊接的材料。这是电铸加工的一种延伸。如可电铸连接不锈钢一铝(或钛、铍)接头。 5)对电铸零件的尺寸原则上没有限制。如可电铸长达5m、电铸层约lO

4、mm的风洞喷管内壁，在不锈钢芯模上电铸出连续的、厚度约10m的镍箔。电铸的主要缺点是：1)在复杂型面的芯模表面难以得到厚度均匀的电铸层。但可用对其表面进行机加工的方式予以补偿。2)由于电铸层对芯模表面的复制性好，使其表面上的划伤等缺陷也会复制到电铸产品上。3)生产周期长(薄壁件除外)。一般沉积速度为：铜00402mmh、镍00201mmh、铁002015mmh。 原则上，凡能电沉积的金属或合金均可用于电铸，但从其性能、成本和工艺上考虑，尚有铜、镍、铁、镍钴合金等少数几种有实用价值。目前在工业中广泛应用的只有铜和镍电铸工艺发展趋势与高新技术相结合，谋求共同发展。与快速成型技术的结合，极大地缩短了

5、模具的制造周期，有着良好的经济效益和社会效益。它将电铸与同步辐射X射线光刻胶等结合,体现了电铸工艺在微机电制造方面的应用优势。与数控加工技术的有机融合，形成选择性射流电铸技术，它通过工作台在三个方向的移动对阴极表面进行仿形，同时控制微电铸直流电源的通断，可以实现电铸表面指定位置的快速电铸电刷镀又称金属笔镀或快速电镀。借助电化学方法,以浸满镀液的镀笔为阳极,使金属离子在负极(工件)表面上放电结晶,形成金属覆盖层的工艺过程。镀笔为不溶性阳极,镀液采用有机络合物的金属盐水溶液,刷镀时镀笔与工件表面接触并不断地移动。技术特点1、设备简单，不需要镀槽，便于携带，适用于野外及现场修复。尤其对于大型、精密设

6、备的现场不解体修复更具有实用价值。2、工艺简单，操作灵活，不需要镀的部位不要用很多的材料保护。3、操作过程中，阴极与阳极有相对运动，故允许使用较高的电流密度，它比槽镀使用的电流密度大几倍到几十倍。4、镀液中金属离子含量高，所以镀积速度快（比槽镀快5倍10倍）。5、溶液种类多，应用范围广。已有一百多种不同用途的溶液，适用于各个行业不同的需要。6、溶液性能稳定，使用时不需要化验和调整；无毒，对环境污染小；不燃、不爆，储存、运输方便。7、配有专用除油和除锈的电解溶液，所以表面预处理效果好，镀层质量高，结合强度大。技术用途1、修复槽镀产品的缺陷。2、修复加工超差件及零件的表面磨损，恢复其尺寸精度和几何

7、形状精度。3、修复零件表面的划伤、沟槽、凹坑、斑蚀。4、强化新品表面，使其有较高的力学性能和较好的物化性能。5、制备零件表面的防护层，如要求表面耐腐蚀、耐高温、耐氧化，对铝及铝合金表面进行氧化处理。6、完成槽镀难于完成的作业。如：（1）零件太大或要求特殊而无法槽镀。（2）工件难以拆装或拆装运输费用昂贵，对大型设备现场修理。（3）只需局部镀的大件或镀盲孔。（4）零件浸入镀槽会引其他部位的损坏或污染镀液电镀、电铸、电刷镀的主要区别电刷镀设备设 备电刷镀溶液电刷镀的发展趋势随着现代工业的发展，对机械产品零件表面的性能要求越来越高，为了满足和适应高速、高温、高压、重载、腐蚀以及某些特定工况下使用的零部件的修复、保护、表面强化等需求，传统的电刷镀技术已显得力不从心，而采用纳米高新技术改造，提升传统电刷镀技术以获得性能优异的纳米复合镀层的纳米电刷镀技术正在兴起，研究成果不断涌现此外，电刷镀与热喷涂，离子注入、激光微